JP2001062677A

JP2001062677A - 工作機械における加工方法及び装置

Info

Publication number: JP2001062677A
Application number: JP23704099A
Authority: JP
Inventors: Kiyoharu Kumagai; 清春熊谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2001-03-13

Abstract

(57)【要約】【課題】速やかに加工を開始することができると共
に、加工に伴って生じる加工軸の変位量を補償して加工
精度を向上することができる工作機械における加工方法
及び装置を提供する。【解決手段】加工に使用される加工軸１の設定回転数
Ｎを読み込み、今回の加工条件の変化に対応するデータ
テーブル（例えば回転数Ｎが０から５０００ｒｐｍに変
化した場合はデータテーブルＡ（図２（ａ）））を適正
データテーブルとして選定する。カウンタ値ｔが３６秒
に達したら、選定したデータテーブルＡにおける３６秒
に対応する熱変位量Ｓ（１μｍ）だけ加工テーブル８を
加工軸１から遠ざかる方向に移動させる。これにより、
加工軸１の熱変位が補償される。その後、加工開始から
３６秒、７２秒、１０８秒、、、、というような時間間
隔で加工テーブル８が１μｍずつマイナス補正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、工作機械の加工
軸に生じる熱変位等による変位量を、加工軸と被加工物
との相対的位置を補正することにより補償する工作機械
における加工方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マシニングセンター等の工作機械
では、主軸等の加工軸にエンドミル等の回転工具を取付
け、加工軸を回転させて被加工物に加工を施すようにし
ている。加工軸は、その回転数に略比例して発熱し、熱
変位（膨張）が生じる。マシニングセンターでは特にア
キシャル方向の変位が大きく、それが被加工物の深さ方
向の加工精度低下の大きな原因となる。そのため従来の
工作機械における加工方法では、加工軸を冷却しつつ加
工を行うようにしたものがある。

【０００３】図４は、従来の工作機械における加工装置
の構成を示す図である。同図に示すように、外部冷却機
１０２により所定温度に冷却された冷却油が、加工軸冷
却油循環経路１０３を経由して加工軸１０１の内部に循
環するように構成されている。これにより、発熱による
熱変位が抑制される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工作機
械の加工軸は、装着される工具径、工具材質、被削材質
等によって回転数の設定が種々異なるから、発熱量もそ
れによって相違する。一方、上記従来の工作機械では外
部冷却機により一律に所定温度に冷却しようとする。そ
の結果、加工軸の熱が平衡状態となって安定する温度が
回転数によって異なることになる。すなわち、加工軸の
熱変位量は回転数に依存するため、一律の冷却態様では
被加工物の深さ方向の加工精度が低下する。その精度ば
らつきは、機械や加工条件によって異なるが、２０μｍ
〜５０μｍであり、高精度な加工に対しては支障があ
る。

【０００５】ここで、回転数による熱変位の相違を補償
するために、実際の加工時の回転数より高い予備加熱回
転数でならし運転して、実際の加工時の回転数による熱
変位量が略一定となる目標熱変位量に達してから実際の
加工を行うようにした加工方法も知られている（特開平
８−２１５９８１号公報）。

【０００６】しかしながら、この加工方法では、予備加
熱回転数でのならし運転が完了するまで実際の加工を行
えず、また、回転数の設定を変更する度に適した回転数
によるならし運転が必要となり、速やかな加工開始がで
きないという不具合があった。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、速やかに加工を
開始することができると共に、加工に伴って生じる加工
軸の変位量を補償して加工精度を向上することができる
工作機械における加工方法及び装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１の工作機械における加工方法は、加
工軸に生じる変位量を該加工軸と被加工物との相対的位
置を補正することにより補償して加工を行う工作機械に
おける加工方法において、加工時間と加工に伴って生じ
る前記加工軸の変位量との関係を示す関係データを登録
する登録工程と、該登録工程により登録された関係デー
タに基づいて前記加工軸の加工時間に応じた変位量を求
め、該求めた変位量だけ前記加工軸及び前記被加工物の
少なくとも一方を移動して前記被加工物を加工する加工
制御工程とを含むことを特徴とする。

【０００９】同じ目的を達成するために本発明の請求項
２の工作機械における加工方法は、上記請求項１記載の
構成において、前記加工に伴って生じる前記加工軸の変
位量は、前記加工軸の駆動に伴う前記加工軸の発熱に起
因して生じる加工軸方向への熱変位の量であることを特
徴とする。

【００１０】同じ目的を達成するために本発明の請求項
３の工作機械における加工方法は、上記請求項１または
２記載の構成において、前記登録工程は、前記関係デー
タを加工条件毎に設定したテーブルとして複数種類登録
し、前記加工制御工程は、前記被加工物を加工する際の
加工条件に対応するテーブルから加工時間に応じた前記
加工軸の変位量を求めることを特徴とする。

【００１１】同じ目的を達成するために本発明の請求項
４の工作機械における加工方法は、上記請求項１または
２記載の構成において、前記登録工程は、前記関係デー
タを変更前後の加工条件の組み合わせ毎に設定したテー
ブルとして複数種類登録し、前記加工制御工程は、今回
の加工条件と前回の加工条件との組み合わせに対応する
テーブルから加工時間に応じた前記加工軸の変位量を求
めることを特徴とする。

【００１２】同じ目的を達成するために本発明の請求項
５の工作機械における加工方法は、上記請求項３または
４記載の構成において、前記加工条件には、前記加工軸
の回転数が含まれることを特徴とする。

【００１３】同じ目的を達成するために本発明の請求項
６の工作機械における加工方法は、上記請求項１〜５の
いずれか１項に記載の構成において、前記加工制御工程
による前記加工軸または前記被加工物の移動は、加工開
始後、前記加工軸に所定の変位量が生じる時間間隔毎に
繰り返し行われることを特徴とする。

【００１４】同じ目的を達成するために本発明の請求項
７の工作機械における加工方法は、上記請求項６記載の
構成において、前記関係データにおける前記加工軸の変
位量の値は、加工開始後、前記所定の変位量が生じる時
間間隔毎に対応して設定されていることを特徴とする。

【００１５】同じ目的を達成するために本発明の請求項
８の工作機械における加工方法は、上記請求項７記載の
構成において、前記所定の変位量は、前記被加工物の所
望の加工精度に対して十分に小さい値に設定されること
を特徴とする。

【００１６】同じ目的を達成するために本発明の請求項
９の工作機械における加工方法は、上記請求項１〜８の
いずれか１項に記載の構成において、前記関係データに
は、前記加工軸の変位量が平衡状態となる最大変位量が
含まれ、前記加工制御工程は、前記加工軸または前記被
加工物の総移動量が前記最大変位量に達した場合は、前
記加工軸または前記被加工物の移動を停止することを特
徴とする。

【００１７】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１０の工作機械における加工装置は、加工軸に生じる変
位量を該加工軸と被加工物との相対的位置を補正するこ
とにより補償して加工を行う工作機械における加工装置
において、加工時間と加工に伴って生じる前記加工軸の
変位量との関係を示す関係データを登録する登録手段
と、該登録手段により登録された関係データに基づいて
前記加工軸の加工時間に応じた変位量を求め、該求めた
変位量だけ前記加工軸及び前記被加工物の少なくとも一
方を移動して前記被加工物を加工する加工制御手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１８】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１１の工作機械における加工装置は、上記請求項１０記
載の構成において、前記加工に伴って生じる前記加工軸
の変位量は、前記加工軸の駆動に伴う前記加工軸の発熱
に起因して生じる加工軸方向への熱変位の量であること
を特徴とする。

【００１９】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１２の工作機械における加工装置は、上記請求項１０ま
たは１１記載の構成において、前記登録手段は、前記関
係データを加工条件毎に設定したテーブルとして複数種
類登録し、前記加工制御手段は、前記被加工物を加工す
る際の加工条件に対応するテーブルから加工時間に応じ
た前記加工軸の変位量を求めることを特徴とする。

【００２０】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１３の工作機械における加工装置は、上記請求項１０ま
たは１１記載の構成において、前記登録手段は、前記関
係データを変更前後の加工条件の組み合わせ毎に設定し
たテーブルとして複数種類登録し、前記加工制御手段
は、今回の加工条件と前回の加工条件との組み合わせに
対応するテーブルから加工時間に応じた前記加工軸の変
位量を求めることを特徴とする。

【００２１】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１４の工作機械における加工装置は、上記請求項１２ま
たは１３記載の構成において、前記加工条件には、前記
加工軸の回転数が含まれることを特徴とする。

【００２２】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１５の工作機械における加工装置は、上記請求項１０〜
１４のいずれか１項に記載の構成において、前記加工制
御手段による前記加工軸または前記被加工物の移動は、
加工開始後、前記加工軸に所定の変位量が生じる時間間
隔毎に繰り返し行われることを特徴とする。

【００２３】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１６の工作機械における加工装置は、上記請求項１５記
載の構成において、前記関係データにおける前記加工軸
の変位量の値は、加工開始後、前記所定の変位量が生じ
る時間間隔毎に対応して設定されていることを特徴とす
る。

【００２４】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１７の工作機械における加工装置は、上記請求項１６記
載の構成において、前記所定の変位量は、前記被加工物
の所望の加工精度に対して十分に小さい値に設定される
ことを特徴とする。

【００２５】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１８の工作機械における加工装置は、上記請求項１０〜
１７のいずれか１項に記載の構成において、前記関係デ
ータには、前記加工軸の変位量が平衡状態となる最大変
位量が含まれ、前記加工制御手段は、前記加工軸または
前記被加工物の総移動量が前記最大変位量に達した場合
は、前記加工軸または前記被加工物の移動を停止するこ
とを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２７】図１は、本発明の一実施の形態に係る工作
機械における加工装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【００２８】本工作機械はいわゆるマシニングセンター
として構成され、その加工装置は、主軸である加工軸
１、外部冷却器２、加工軸冷却油循環経路３、ＮＣ装置
４（（加工制御手段））、コンピュータ５（加工制御手
段）、Ｚ軸駆動部６、Ｗ軸駆動部７、加工テーブル８、
ワーク９及びデータバス１０で構成される。本実施の形
態では、加工軸１によりワーク９に加工を施す例を示
す。

【００２９】加工軸１は、不図示のモータに結合され、
ＮＣ装置４の指示により回転する。加工軸１には、エン
ドミル等の工具１１が装着される。加工軸１はまた、Ｚ
軸駆動部６に取り付けられ、Ｚ軸駆動部６はＮＣ装置４
に接続されている。加工軸１は、ＮＣ装置４の制御に基
づくＺ軸駆動部６の駆動によりＺ方向（同図上下方向）
（加工軸方向）へ移動可能に構成されている。

【００３０】加工軸１にはさらに、加工軸冷却油循環経
路３が設けられており、加工軸１にはこの循環経路３を
介して外部冷却器２が接続されている。外部冷却器２
は、不図示の冷却油を循環供給するためのポンプ（図示
せず）を内蔵し、冷却油を所定の設定温度に制御しつつ
加工軸冷却油循環経路３に循環供給する。加工軸１は、
回転によりそれを構成するベアリング（図示せず）等が
発熱し、加工軸１全体が高熱になるが、外部冷却器２に
よる冷却油の循環供給により冷却される。

【００３１】加工テーブル８は、上面にワーク（被加工
物）９を保持可能に構成されている。加工テーブル８
は、Ｗ軸駆動部７に取り付けられ、Ｗ軸駆動部７はＮＣ
装置４に接続されている。加工テーブル８は、ＮＣ装置
４の制御に基づくＷ軸駆動部７の駆動によりＺ方向へ移
動可能に構成されている。

【００３２】ＮＣ装置４はＺ軸駆動部６、Ｗ軸駆動部
７、加工軸１等を駆動制御して本装置の加工動作を制御
する。ＮＣ装置４には、データバス１０を介してパーソ
ナルコンピュータ５が接続されている。コンピュータ５
の記憶部には後述するデータテーブル（関係データ）が
格納、登録されており（登録工程）、ワーク９の加工は
上記データテーブルに基づいて制御される。コンピュー
タ５には、時間ｔを計時するためのカウンタが設けられ
ている。

【００３３】ワーク９の加工の際は、加工軸１を回転さ
せてＺ軸駆動部６により加工軸１を下方に送る一方、Ｗ
軸駆動部７により加工テーブル８を下方に送って加工軸
１の熱変位を補償するという動作を行う。

【００３４】図２は、本実施の形態におけるデータテー
ブルの一例を示す図である。

【００３５】加工軸１は、回転による発熱によって膨張
し、それがＺ方向への熱変位量を発生させる。同図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す各データテーブルＡ、
Ｂ、Ｃは、加工軸１の回転数の変化前後の組み合わせを
異ならせて予め実測して得たものであり、加工軸１の熱
変位量Ｓ（μｍ）と加工開始時からの経過時間Ｔ（ｓｅ
ｃ）との関係をとらえたものである。各データテーブル
では、加工軸１の変更前の回転数及びこれから加工する
際の回転数の組み合わせにおいて、加工軸１の熱変位量
Ｓが１μｍ増加するたびにその時点における経過時間Ｔ
の値が格納されている。

【００３６】加工軸１の回転数の変化の組み合わせは、
同図（ａ）では０から５０００ｒｐｍ（ｍｉｎ^-1）に変
化した場合、同図（ｂ）では５０００から８０００ｒｐ
ｍに変化した場合、同図（ｃ）では８０００から２００
００ｒｐｍに変化した場合をそれぞれ示す。例えば同図
（ａ）では、加工軸１の回転数が０である状態で５００
０ｒｐｍにて加工を開始した場合を示し、加工開始から
３６秒後には熱変位量Ｓが１μｍ、加工開始から７２秒
後には熱変位量Ｓが２μｍ発生することがわかる。な
お、加工軸１の熱変位はやがて平衡状態に達し、その条
件下での最大変位量となって変位が止まる。そのときの
経過時間Ｔを特に平衡時間（サーチレート時間）Ｔｍａ
ｘと称し、平衡時間Ｔｍａｘはそれぞれ、データテーブ
ルＡでは９００秒、データテーブルＢでは７２０秒、デ
ータテーブルＣでは９００秒である。

【００３７】なお、データテーブルの種類は変更前後の
回転数の組み合わせを多数設定し、なるべく多種類登録
しておくのが望ましい。また、補正単位となる熱変位量
Ｓは、ワーク９に求められる加工精度を考慮して適正な
時間間隔毎に対応して設定される。例えば、ワーク９の
所望の加工精度に対して十分に小さい値として熱変位量
Ｓを１μｍ（所定の変位量）と設定したなら、各補正の
時間間隔で生じる加工軸１の変位量が１μｍとなるよう
に補正時間間隔を設定する。

【００３８】次に、本実施の形態における熱変位量を補
償した加工方法を説明する。

【００３９】図３は、本実施の形態における補償加工処
理のフローチャートを示す図である。本処理実行のため
の制御プログラムはコンピュータ５に格納されている。
本処理では、最初にΦ１６ｍｍの工具による加工を行っ
た後、次にΦ１０ｍｍの工具に変更して加工を行う場合
を例にとって説明する。Φ１６ｍｍの工具による加工
は、３２０秒で完了し、Φ１０ｍｍの工具による加工
は、７２０秒以上要するものとする。

【００４０】まず、ＮＣ装置４が発する自動工具交換命
令がなされると、それに従って工具を自動交換する（ス
テップＳ１）。ここでは、Φ１６ｍｍの工具が加工軸１
に装着される。次いで、これからの加工に使用される加
工軸１の設定回転数ＮをＮＣ装置４から読み込む（ステ
ップＳ２）。ここでは、Φ１６ｍｍの工具の回転数Ｎと
して５０００ｒｐｍが読み込まれる。

【００４１】次いで、読み込んだ５０００ｒｐｍの回転
数で加工軸１を回転させてプログラムに従った加工を開
始すると同時に、コンピュータ５内のカウンタのカウン
タ値（時間）ｔをリセットしてカウントを開始する（ス
テップＳ３）。

【００４２】次いで、今回の加工条件に合致したデータ
テーブルを選択する（ステップＳ４）。ここでは、加工
軸１の回転数Ｎが０から５０００ｒｐｍに変化したか
ら、データテーブルＡ（図２（ａ））が適正データテー
ブルとして選定される。次いで、データテーブルＡにお
ける平衡時間Ｔｍａｘを読み込む（ステップＳ５）。こ
こではＴｍａｘ＝９００ｓｅｃである。

【００４３】次いで、ステップＳ６に進み、カウンタ値
ｔが最初の補正タイミングである３６秒に達したら、デ
ータテーブルＡにおける３６秒に対応する熱変位量Ｓ、
すなわち１μｍだけ加工テーブル８を加工軸１から遠ざ
かる方向に移動させるべく、ＮＣ装置４に命令を発す
る。これにより、Ｗ軸駆動部７が駆動され、加工テーブ
ル８が下方に１μｍだけ移動する。その結果、工具１１
のワーク９への食い込み深さが１μｍ浅くなり、加工軸
１の熱変位が補償される（加工制御工程）。

【００４４】次いで、カウンタ値ｔが平衡時間Ｔｍａｘ
以内である（ｔ＜Ｔｍａｘ）か否かを判別し（ステップ
Ｓ７）、その判別の結果、ｔ＜Ｔｍａｘである場合はス
テップＳ８に進む。当初はｔ＝３６秒経過直後であるの
で答が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ８に進む。次い
で、ステップＳ８では、次の工具交換命令があったか否
かを判別する。３２０秒が経過するまでは工具交換命令
が出されないので、当初は答が「ＮＯ」となり、前記ス
テップＳ６戻る。次回のステップＳ６では、カウンタ値
ｔが２回目の補正タイミングである７２秒に達したとき
に（次々回では１０８秒）上記と同様に１μｍの補正が
加えられる。以上の要領で加工が完了する３２０秒の経
過までは、１μｍずつの補正が繰り返し行われることに
なる。

【００４５】３２０秒が経過し、Φ１６ｍｍの工具での
加工が完了すると、前記ステップＳ８の判別の結果が
「ＹＥＳ」となり、前記ステップＳ１に戻る。

【００４６】なお、本例では３２０秒で加工が完了する
と仮定したので、前記ステップＳ７の答が「ＮＯ」にな
ることはないが、加工所用時間が平衡時間Ｔｍａｘより
長い場合は、前記ステップＳ７の答が「ＹＥＳ」になる
ことはある。その場合は、加工テーブル８の移動による
補正は停止し、すなわち加工テーブル８はそのまま待機
して、次回の工具交換命令があった場合に前記ステップ
Ｓ１に戻るようにする（ステップＳ９）。

【００４７】３２０秒が経過して前記ステップＳ８から
前記ステップＳ１に戻った場合は、次の工具であるΦ１
０ｍｍの工具への交換命令に従い工具交換を行う（ステ
ップＳ１）。

【００４８】そして、φ１６ｍｍの工具の場合と同様
に、加工軸１の設定回転数ＮをＮＣ装置４から読み込む
（ステップＳ２）。ここでは、Φ１０ｍｍの工具の回転
数として８０００ｒｐｍが読み込まれる。

【００４９】次いで、読み込んだ８０００ｒｐｍの回転
数で加工軸１を回転させてプログラムに従った加工を開
始すると同時に、コンピュータ５内のカウンタのカウン
タ値（時間）ｔをリセットしてカウントを開始する（ス
テップＳ３）。

【００５０】次いで、今回の加工条件に合致したデータ
テーブルを選択する（ステップＳ４）。ここでは、加工
軸１の回転数Ｎが５０００から８０００ｒｐｍに変化し
たから、データテーブルＢ（図２（ｂ））が適正データ
テーブルとして選定される。次いで、データテーブルＢ
における平衡時間Ｔｍａｘを読み込む（ステップＳ
５）。ここではＴｍａｘ＝７２０ｓｅｃである。

【００５１】次いで、ステップＳ６に進み、カウンタ値
ｔが最初の補正タイミングである４８秒に達したら、デ
ータテーブルＢにおける４８秒に対応する熱変位量Ｓ、
すなわち１μｍだけ加工テーブル８を加工軸１から遠ざ
かる方向に移動させるべく、ＮＣ装置４に命令を発す
る。次いで、カウンタ値ｔが平衡時間Ｔｍａｘ以内であ
る（ｔ＜Ｔｍａｘ）か否かを判別し（ステップＳ７）、
その判別の結果、ｔ＜Ｔｍａｘである場合はステップＳ
８に進む。当初はｔ＝４８秒経過直後であるので答が
「ＹＥＳ」となり、ステップＳ８に進む。次いで、ステ
ップＳ８では、次の工具交換命令があったか否かを判別
する。

【００５２】φ１０ｍｍの工具での加工では、当初の仮
定で加工所用時間が７２０秒以上であるとしたので、ス
テップＳ８で「ＹＥＳ」となる以前にステップＳ７で
「ＮＯ」となり、従って、カウンタ値ｔが７２０秒に達
したとき前記ステップＳ７から前記ステップＳ９に進む
ことになる。ステップＳ９では、加工テーブル８の移動
による補正は停止し、すなわち加工テーブル８はそのま
ま待機する。この状態では、加工軸１とワーク９との相
対位置は、加工軸１による加工送りによってのみ変化し
ていく。次回の工具交換命令があった場合に前記ステッ
プＳ１に戻る。

【００５３】このように、途中で工具交換等により加工
軸１の回転数Ｎが変更されても、適正なデータテーブル
を選定することで適切なタイミングと量による補正をす
ることができる。

【００５４】なお、加工軸１の回転数Ｎが８０００から
２００００ｒｐｍに変更になったときは、データテーブ
ルＣ（図２（ｃ））が選定され、上記と同様の補償加工
処理がなされる。

【００５５】このような加工方法により、従来は２０μ
ｍ程度発生していた深さ方向の加工誤差が５μｍ程度に
収まるようになった。

【００５６】本実施の形態によれば、加工軸１の熱変位
量Ｓと経過時間Ｔとの関係を示すデータテーブルを加工
軸１の変更前の回転数と変更後の回転数とで規定される
条件毎に予め作成し、それをコンピュータ５に登録して
おき、加工時にはこのデータテーブルを利用して熱変位
量Ｓを補償するようにしたので、加工軸１の回転に起因
する熱変位量を補償してワーク９の加工精度を向上する
ことができる。しかも、加工開始当初から補正をするの
で、ならし運転等を必要とせず、直ちに実際の加工を行
うことができる。また、変更前後の回転数の組み合わせ
毎にデータテーブルを設けたので、途中で加工条件が変
更になった場合でも、対応するデータテーブルが登録さ
れていれば、その加工条件下での補償を適切に行うこと
ができる。

【００５７】また、データテーブルにおける熱変位量Ｓ
は、適正な時間間隔毎に対応して設定したので、小刻み
な補正により適正な補償を図ることができる。さらに、
補正単位はワーク９の加工精度を考慮して設定されるの
で、所望の加工精度を得るのに適した単位での補正によ
り適切な補償を図ることができる。また、カウンタ値ｔ
が平衡時間Ｔｍａｘに達したら加工テーブル８の移動に
よる補正を停止するようにしたので、過補正を防止する
ことができる。

【００５８】よって、速やかに加工を開始することがで
きると共に、回転に伴って生じる加工軸の熱変位量を補
償して加工精度を向上することができる。

【００５９】なお、本実施の形態では熱変位量Ｓを加工
軸１の回転によるものに限定して説明したが、これに限
るものでなく、加工に伴って生じる加工軸１の変位量で
あれば、種類や変位方向を問わずに適用可能である。

【００６０】なお、本実施の形態では、加工送りは加工
軸１の移動により行い、熱変位量補償のための送りは加
工テーブル８の移動により行うようにしたが、これに限
るものでなく、加工軸１と加工テーブル８のいずれかま
たは双方で加工送りを行い、熱変位量補償のための送り
も加工軸１と加工テーブル８のいずれかまたは双方で行
うようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る工作機械における加工方法または請求項１０に係
る工作機械における加工装置によれば、速やかに加工を
開始することができると共に、加工に伴って生じる加工
軸の変位量を補償して加工精度を向上することができ
る。

【００６２】本発明の請求項２に係る工作機械における
加工方法または請求項１１に係る工作機械における加工
装置によれば、加工軸の駆動に伴う熱変位量を補償して
加工精度を向上することができる。

【００６３】本発明の請求項３に係る工作機械における
加工方法または請求項１２に係る工作機械における加工
装置によれば、テーブルが登録された加工条件下での加
工精度を向上することができる。

【００６４】本発明の請求項４に係る工作機械における
加工方法または請求項１３に係る工作機械における加工
装置によれば、途中で加工条件が変更になる場合でも、
登録された変更前後の組み合わせの加工条件下での加工
精度を向上することができる。

【００６５】本発明の請求項５に係る工作機械における
加工方法または請求項１４に係る工作機械における加工
装置によれば、加工軸の回転に起因する熱変位量を補償
して加工精度を向上することができる。

【００６６】本発明の請求項６に係る工作機械における
加工方法または請求項１５に係る工作機械における加工
装置によれば、小刻みな補正により適正な補償を図るこ
とができる。

【００６７】本発明の請求項７に係る工作機械における
加工方法または請求項１６に係る工作機械における加工
装置によれば、小刻みな補正により適正な補償を図るこ
とができる。

【００６８】本発明の請求項８に係る工作機械における
加工方法または請求項１７に係る工作機械における加工
装置によれば、所望の加工精度を得るのに適した単位で
の補正により適切な補償を図ることができる。

【００６９】本発明の請求項９に係る工作機械における
加工方法または請求項１８に係る工作機械における加工
装置によれば、過補正を防止して適切な補償を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る工作機械における
加工装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】同形態におけるデータテーブルの一例を示す図
である。

【図３】同形態における補償加工処理のフローチャート
を示す図である。

【図４】従来の工作機械における加工装置の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１加工軸２外部冷却器３加工軸冷却油循環経路４ＮＣ装置（加工制御手段）５パーソナルコンピュータ（加工制御手段）６Ｚ軸駆動部７Ｗ軸駆動部８加工テーブル９ワーク（被加工物）１０データバス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工軸に生じる変位量を該加工軸と被加
工物との相対的位置を補正することにより補償して加工
を行う工作機械における加工方法において、加工時間と加工に伴って生じる前記加工軸の変位量との
関係を示す関係データを登録する登録工程と、該登録工程により登録された関係データに基づいて前記
加工軸の加工時間に応じた変位量を求め、該求めた変位
量だけ前記加工軸及び前記被加工物の少なくとも一方を
移動して前記被加工物を加工する加工制御工程とを含む
ことを特徴とする工作機械における加工方法。
【請求項２】前記加工に伴って生じる前記加工軸の変
位量は、前記加工軸の駆動に伴う前記加工軸の発熱に起
因して生じる加工軸方向への熱変位の量であることを特
徴とする請求項１記載の工作機械における加工方法。
【請求項３】前記登録工程は、前記関係データを加工
条件毎に設定したテーブルとして複数種類登録し、前記
加工制御工程は、前記被加工物を加工する際の加工条件
に対応するテーブルから加工時間に応じた前記加工軸の
変位量を求めることを特徴とする請求項１または２記載
の工作機械における加工方法。
【請求項４】前記登録工程は、前記関係データを変更
前後の加工条件の組み合わせ毎に設定したテーブルとし
て複数種類登録し、前記加工制御工程は、今回の加工条
件と前回の加工条件との組み合わせに対応するテーブル
から加工時間に応じた前記加工軸の変位量を求めること
を特徴とする請求項１または２記載の工作機械における
加工方法。
【請求項５】前記加工条件には、前記加工軸の回転数
が含まれることを特徴とする請求項３または４記載の工
作機械における加工方法。
【請求項６】前記加工制御工程による前記加工軸また
は前記被加工物の移動は、加工開始後、前記加工軸に所
定の変位量が生じる時間間隔毎に繰り返し行われること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作
機械における加工方法。
【請求項７】前記関係データにおける前記加工軸の変
位量の値は、加工開始後、前記所定の変位量が生じる時
間間隔毎に対応して設定されていることを特徴とする請
求項６記載の工作機械における加工方法。
【請求項８】前記所定の変位量は、前記被加工物の所
望の加工精度に対して十分に小さい値に設定されること
を特徴とする請求項７記載の工作機械における加工方
法。
【請求項９】前記関係データには、前記加工軸の変位
量が平衡状態となる最大変位量が含まれ、前記加工制御
工程は、前記加工軸または前記被加工物の総移動量が前
記最大変位量に達した場合は、前記加工軸または前記被
加工物の移動を停止することを特徴とする請求項１〜８
のいずれか１項に記載の工作機械における加工方法。
【請求項１０】加工軸に生じる変位量を該加工軸と被
加工物との相対的位置を補正することにより補償して加
工を行う工作機械における加工装置において、加工時間と加工に伴って生じる前記加工軸の変位量との
関係を示す関係データを登録する登録手段と、該登録手段により登録された関係データに基づいて前記
加工軸の加工時間に応じた変位量を求め、該求めた変位
量だけ前記加工軸及び前記被加工物の少なくとも一方を
移動して前記被加工物を加工する加工制御手段とを備え
たことを特徴とする工作機械における加工装置。
【請求項１１】前記加工に伴って生じる前記加工軸の
変位量は、前記加工軸の駆動に伴う前記加工軸の発熱に
起因して生じる加工軸方向への熱変位の量であることを
特徴とする請求項１０記載の工作機械における加工装
置。
【請求項１２】前記登録手段は、前記関係データを加
工条件毎に設定したテーブルとして複数種類登録し、前
記加工制御手段は、前記被加工物を加工する際の加工条
件に対応するテーブルから加工時間に応じた前記加工軸
の変位量を求めることを特徴とする請求項１０または１
１記載の工作機械における加工装置。
【請求項１３】前記登録手段は、前記関係データを変
更前後の加工条件の組み合わせ毎に設定したテーブルと
して複数種類登録し、前記加工制御手段は、今回の加工
条件と前回の加工条件との組み合わせに対応するテーブ
ルから加工時間に応じた前記加工軸の変位量を求めるこ
とを特徴とする請求項１０または１１記載の工作機械に
おける加工装置。
【請求項１４】前記加工条件には、前記加工軸の回転
数が含まれることを特徴とする請求項１２または１３記
載の工作機械における加工装置。
【請求項１５】前記加工制御手段による前記加工軸ま
たは前記被加工物の移動は、加工開始後、前記加工軸に
所定の変位量が生じる時間間隔毎に繰り返し行われるこ
とを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載
の工作機械における加工装置。
【請求項１６】前記関係データにおける前記加工軸の
変位量の値は、加工開始後、前記所定の変位量が生じる
時間間隔毎に対応して設定されていることを特徴とする
請求項１５記載の工作機械における加工装置。
【請求項１７】前記所定の変位量は、前記被加工物の
所望の加工精度に対して十分に小さい値に設定されるこ
とを特徴とする請求項１６記載の工作機械における加工
装置。
【請求項１８】前記関係データには、前記加工軸の変
位量が平衡状態となる最大変位量が含まれ、前記加工制
御手段は、前記加工軸または前記被加工物の総移動量が
前記最大変位量に達した場合は、前記加工軸または前記
被加工物の移動を停止することを特徴とする請求項１０
〜１７のいずれか１項に記載の工作機械における加工装
置。